35CrMoA抽油杆失效原因分析

通过宏观和微观观察、化学成分和力学性能检测、显微组织和断口形貌分析,对35CrMoA抽油杆失效原因进行分析。结果表明:35CrMoA抽油杆的失效模式为典型的疲劳断裂,断裂源位于抽油杆表面腐蚀坑处,断裂的主要原因是多种腐蚀形式综合作用。断口裂纹源处有环状氧化物类和少量硫化物类夹杂物;显微组织主要为回火索氏体+铁素体,还有少量的魏氏组织;腐蚀坑和疏松缺陷易于产生疲劳裂纹,裂纹沿硫化物及带状组织扩展,最终导致疲劳失效。     

电厂0Cr18Ni9不锈钢油管断裂失效分析

采用光学显微镜、扫描电镜等分析手段,对某电厂OCr18Ni9不锈钢油管断裂表面的金相组织、断口形貌进行了分析和检测,并同正常OCr18Ni9不锈钢油管的金相组织进行对比.结果表明,断裂油管的显微组织为等轴状奥氏体,晶粒大小在10～40μm之间变化,这同正常油管的显微组织基本相同.断口分析表明,在断口表面存在大量的疲劳条纹,显示典型的疲劳断裂特征,表明疲劳断裂是其主要失效方式,而油管的高频振动是造成疲劳断裂的主要原因.     

35CrMoA抽油杆扳手方失效研究

通过宏观观察、理化性能检测、显微组织和断口形貌分析,对35CrMoA抽油杆扳手方失效原因进行了分析。结果表明:抽油杆扳手方的失效形式为典型的腐蚀疲劳断裂,疲劳源位于抽油杆表面腐蚀坑处。腐蚀产物中除含有大量Fe的氧化物外,还有较多的硫化物和各种盐类物质;抽油杆扳手方的显微组织主要为回火索氏体+铁素体。腐蚀坑易于产生疲劳裂纹,裂纹沿硫化物及带状组织扩展,最终导致腐蚀疲劳失效。最后,提出了减少同类抽油杆断裂失效发生的措施。     

20钢热水管焊缝爆裂的失效分析

采用宏观形貌、金相组织和断口观察以及成分分析和力学性能测定等方法,分析了某20钢高温输水管爆裂的原因.结果表明,断裂失效发生在焊缝部位,焊缝组织存在明显蠕变现象,断口起裂处具有典型脆性断裂特征,裂纹内有腐蚀产物,属于典型应力腐蚀裂纹.裂纹扩展后期近外表面处具有蠕变疲劳裂纹特征.应力腐蚀裂纹是该热水管爆裂失效的主要原因.     

SUS304不锈钢定位器基座的失效分析

通过化学成分、结构受力、显微组织和断口形貌分析等手段,对电气化铁路接触网的SUS304不锈钢定位器基座断裂失效的原因进行分析.结果表明,局部腐蚀与疲劳过载的共同作用是导致该不锈钢零件断裂失效的主要原因.由于所用SUS304不锈钢中含C、Cr量比JIS标准偏高,易形成粗大碳化物并诱发局部腐蚀;同时受力的"工"形斜梁结构设计不合理,受拉应力作用的部位横截面积偏小,导致疲劳过载,因此使处于应力集中区内的局部腐蚀成为裂纹源.最后提出相应的改进措施.     

TC17合金等轴组织和网篮组织的高周疲劳断口

本文对比分析了TC17钛合金两种典型组织形态(等轴组织和网篮组织)对高周疲劳断口形貌的影响。结果表明：两种组织的宏观疲劳断口均呈现出脆性断裂的特征,疲劳源区均位于试样表面,但是高周疲劳断口形貌却呈现显著差异,主要表现在宏观粗糙程度和微观形貌特征两个方面。宏观上看,等轴组织的疲劳断口较为平整,疲劳裂纹源区和扩展区的面积占断口面积的比例较大,网篮组织的疲劳断口则非常粗糙,表面起伏较大,疲劳断裂区占断口面积的比例较小。微观上看,两种组织形态的显微组织特征在断口形貌上均有体现,等轴组织的微观断口形貌较为细小,疲劳条带与组织中等轴α相具有相似尺寸;网篮组织的疲劳断口上可以看到α片层交织的形貌特征,二次裂纹遍布裂纹扩展的各个阶段,疲劳条带与等轴组织中的条带特征也有较大差异。     

偏心泵螺栓断裂失效分析

针对偏心泵上多个螺栓发生断裂的情况,进行宏观断口形貌观察、扫描电镜微观断口分析和能谱仪断口表面成分分析。同时进行螺栓化学成分、硬度分析,以及利用光学显微镜进行金相分析,讨论得出螺栓断裂的原因。结果表明:Na~+和Cl~-离子引起应力腐蚀造成螺栓退刀槽应力集中处裂纹源的形成,偏心泵的交变载荷导致螺栓发生疲劳裂纹扩展,而最终断裂。     

泵轴失效分析

减顶泵在运行过程中,发生了泵轴的突然脆性断裂,通过对失效泵轴的化学成分、力学性能、金相组织以及蚀坑内的腐蚀产物等的检验以及分析.结果表明,泵轴失效的主要原因为：组织中的非金属夹杂物严重超标;显微组织不符合技术要求;泵轴的圆角过渡表面处截面尺寸的突变,并有蚀坑存在,圆角过渡表面处的圆角半径过小.这些缺陷起着尖端缺口的作用,在交变的旋转弯曲载荷作用下,在缺陷处将产生严重的缺口效应,形成了很高的局部应力集中,从而导致泵轴在缺陷处发生疲劳断裂而失效.明确了泵轴失效的原因,对延长泵轴的使用寿命,保证整套蒸馏装置的安全生产有重要意义.     

海水泵泵轴失效原因的研究

某电厂4#海水泵断续工作33个月后,泵轴产生局部腐蚀。本文根据材质、浸泡和腐蚀疲劳等试验结果,预测了泵轴的腐蚀和可能发生失效的过程是:泵轴局部表面镀铬层脱落,镀层下的3Cr13钢发生晶间腐蚀,并导致孔蚀。由于存在闭塞条件和电偶电流,加速局部腐蚀。蚀坑底部萌生晶间裂纹、裂纹扩展,直至发生腐蚀疲劳断裂。     

录井钢丝断裂的失效分析

针对录井钢丝的断裂原因,对事故钢丝和未使用钢丝进行宏观形貌和金相组织的对比分析,对钢丝表面的点蚀坑进行能谱分析,对断口进行扫描电镜分析.结果表明,油井中的钢丝表面腐蚀坑和裂纹源区均含有Cl元素,腐蚀介质是引起钢丝断裂的主要原因.在腐蚀性介质和外加载荷的双重作用下,裂纹持续扩展,直至发生疲劳断裂.     

发动机高压燃油泵开裂分析

发动机燃油系统高压燃油泵在经过2次长试后，经荧光检查发现出油口有裂纹。采用宏观观察、金相观察、扫描电镜分析、能谱分析及显微硬度分析等手段，对燃油泵裂纹产生的原因进行研究。结果表明:高压燃油泵裂纹起源于出油口转角R处，裂纹性质为疲劳开裂；燃油泵受力分析结果显示出油口R角为应力较大区域，该区域构件表面出现链状点蚀，增加了应力集中，促进了疲劳裂纹的萌生。     

2A12铝合金动态腐蚀-疲劳耦合失效机理研究

目的 针对某飞机吊挂结构用2A12铝合金开展预腐蚀后的动态腐蚀-疲劳耦合试验,很快发生断裂行为,寻找失效原因并提出解决措施.方法 利用自制的卧式动态腐蚀-疲劳试验装置,开展2A12铝合金预腐蚀后的腐蚀-疲劳协同试验直至样品断裂.同时,对比开展2A12铝合金腐蚀与疲劳交替试验,分析断口腐蚀形貌、元素含量、价态变化,获得2A12铝合金在两种试验方法下的腐蚀疲劳机理.结果 2A12铝合金主要由铝基体以及弥散分布其中的多种合金强化相组成.当有预裂纹时,2A12铝合金在腐蚀与疲劳交替作用下,很快发生疲劳断裂,且裂纹几乎贯穿整个断面,在整个裂纹附近存在较多的腐蚀产物Al2O3.2A12铝合金在预腐蚀后,基体与其表面的氧化膜之间形成腐蚀电池,初期的点蚀孔快速发展成明显腐蚀坑并产生大量腐蚀产物Al2O3,腐蚀坑底部由于应力集中现象而成为裂纹源,在动态腐蚀-疲劳耦合作用下快速萌生裂纹并呈放射状扩展,很快发生疲劳断裂行为,同时裂纹扩展区无腐蚀产物.结论 2A12铝合金用作飞机吊挂结构件时,必须进行表面防腐处理,避免形成腐蚀坑,减缓吊挂结构发生腐蚀-疲劳断裂进程.     

50CrVA电机轴断裂原因的分析

利用体视显微镜、光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）及能谱分析（EDS）等对某厂机车电机轴断裂原因进行了综合分析。结果表明：电机轴非金属夹杂物在2.0级以上,并且裂纹发生部位均发现非金属夹杂物,非金属夹杂物促进了疲劳裂纹的萌生,使得电机轴在交变应力作用下发生了疲劳断裂;电机轴两端内花键同心度较差,致使电机轴在传递扭矩的同时受到较大弯曲应力,是电机轴失效的外在因素。     

重型汽车发动机曲轴断裂分析

某重型汽车在正常行驶过程中,发动机曲轴突然发生断裂。对失效曲轴进行硬度测试、金相组织检查及断口宏微观观察等综合分析,结果表明：该曲轴断裂性质为弯曲-扭转疲劳断裂,其断口明显分为3个区域,即疲劳源区、扩展区和瞬断区;曲轴表面硬度比规定硬度值低,问时,材料表层和内部存在较多弥散分布的气孔及Al2O3、MnS等氧化物和硫化物夹杂,在弯矩和扭矩的共同作用下,疲劳裂纹从曲轴轴径油孔下方过渡圆角处等应力集中区域开始萌生,并沿与轴径约呈45°的方向扩展,最终导致曲轴断裂失效。     

机车轴箱弹簧的断裂失效分析

通过宏观断口分析、疲劳裂纹源处显微组织、基体组织、表面硬度检测以及常温及低温冲击试验,对断裂的轴箱弹簧进行分析。结果表明,弹簧表面脱碳,在工作应力过大时形成疲劳裂纹源,是造成该弹簧断裂的主要原因。提出了改进意见。     

压缩机仪表引压管泄漏原因分析

针对某炼油厂加氢裂化装置中的循环氢压缩机出口仪表引压管的氢泄漏事故,对该管的材料成分、金相组织、腐蚀状况、裂纹及断口等进行了分析.结果表明,该管的材质为316不锈钢;失效原因是由于在其管外壁的局部环境中氯化物的富集而发生点蚀,进而引发管子应力腐蚀开裂,最终造成管内氢气的泄漏.     

飞机平尾大轴断裂故障分析

某型飞机在试验中平尾大轴发生断裂。通过断口的观察分析、颤裂部位的金相分析、硬度检测,确定了平尾大轴的失效模式,并对其断裂原因进行了分析。结果表明,该平尾大轴的断裂性质为腐蚀疲劳断裂,裂纹均起源于衬套与筒体间的定位焊点处;定位焊点处选用了强度远低于基体的08A钢焊丝,导致焊点强度过低,在工作载荷作用下焊点处过早萌生了裂纹,焊接工艺不当是大轴断裂的主要因素;平尾大轴简体内壁涂敷防锈漆的质量较差,导致筒体内壁出现严重腐蚀。裂纹源区有腐蚀坑,且裂纹扩展过程中均有腐蚀特征,说明防腐蚀措施不当引起的腐蚀对大轴断裂也有重要影响。     

起落架缓冲器上支臂支座断裂分析

主起落缓冲器疲劳试验中，缓冲器上支臂支座断裂。通过对支座材料成分、硬度和金相组织检测分析，以及断口宏微观形貌观察、断口能谱分析等，研究断口的断裂特征和裂纹源产生、扩展、断裂过程。结果表明，该支座在摩擦产生的高温条件下，Cd2+渗入基体形成共晶体，从而产生疲劳源；在交变应力的作用下，疲劳源发生隔脆，形成裂纹源，裂纹扩展导致断裂。根据支座断裂原因及使用环境，建议调整该支臂的表面处理工艺，配合面可采用镀锌等工艺，或采用其他防腐蚀能力较强的超高强度钢。     

内含硬α夹杂钛合金轮盘裂纹扩展研究

为研究钛合金轮盘内部硬α夹杂疲劳裂纹扩展特性,对含预置硬α夹杂钛合金轮盘开展低循环疲劳裂纹扩展试验。结果表明:5229次循环后轮盘破裂;疲劳断口宏观、微观特征显示,预置硬α夹杂为本次疲劳破坏的疲劳源;在裂纹扩展前期,轮盘断口裂纹扩展速率较材料试验数据快;在裂纹扩展中期,断口裂纹扩展速率曲线呈对数线性关系;为了解决疲劳裂纹扩展后期疲劳条带不易识别的问题,使用等效裂纹扩展模型拟合断口裂纹扩展速率曲线,从而可以利用疲劳条带宽度来计算总寿命。同时,利用断口数据,提出和总结了预置硬α夹杂钛合金轮盘裂纹扩展特性仿真研究的方法。仿真研究显示:基于Paris公式建立裂纹扩展模型能较好地预测轮盘裂纹扩展特性;轮盘由于疲劳发生最终断裂破坏时,裂纹前沿的应力强度因子远大于断裂韧性,因此,不宜使用应力强度因子直接作为破裂准则。